工厂用压缩空气及空压机、冷干机原理知识

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1空压机设备基础知识2现代产业使用压缩空气时都有一整套设备、设施,我们把由生产、处理和储存压缩空气的设备所组成的系统称为气源系统。典型的气源系统由下列几部分组成:空压机、后部冷却器、缓冲罐、过滤器(包括油水分离器、预过滤器、除油过滤器、除臭过滤器、灭菌过滤器等等)、干燥机(冷冻式或吸附式)、稳压储气罐、自动排水排污器及输气管道、管路阀件、仪表等。上述设备根据工艺流程的不同需要,组成完整的气源系统。空气压缩系统基础知识3种类简介空气压缩机(空压机)的种类很多。1、按工作原理可分为三大类:容积型、动力型(速度型或透平型)、热力型压缩机。2、按润滑方式可分为无油空压机和机油润滑空压机。3、按性能可分为:低噪音、可变频、防爆等空压机。4、按用途可分为:冰箱压缩机、空调压缩机、制冷压缩机、油田用压缩机、天然气加气站用、凿岩机用、风动工具、车辆制动用、门窗启闭用、纺织机械用、轮胎充气用、塑料机械用压缩机、矿用压缩机、船用压缩机、医用压缩机、喷砂喷漆用。5、按型式可分为:固定式、移动式、封闭式。容积式压缩机——直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。活塞式压缩机——是容积式压缩机,其压缩元件是一个活塞,在气缸内做往复运动。回转式压缩机——是容积式压缩机,压缩是由旋转元件的强制运动实现的。滑片式压缩机——是回转式变容压缩机,其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。空气压缩系统基础知识4液体-活塞式压缩机——是回转容积式压缩机,在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体,然后将气体排出。罗茨双转子式压缩机——属回转容积式压缩机,在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住,并将其从进气口送到排气口。没有内部压缩。螺杆压缩机——是回转容积式压缩机,在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合,使两个转子啮合处体积由大变小,从而将气体压缩并排出。螺杆式空气压缩机中的螺杆压缩组件,采用最新型数控磨床内部制造,并配合在线激光技术,确保制造公差精确无比。其可靠性和性能可确保压缩机的运转费用在使用期内一直极低。调整压缩机、一体式压缩机和干燥剂系列都是L/LS系列压缩机中的新产品。速度型压缩机——是回转式连续气流压缩机,在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速,从而将速度能转化为压力。这种转化部分发生在旋转叶片上,部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。空气压缩系统基础知识5离心式压缩机——属速度型压缩机,在其中有一个或多个旋转叶轮(叶片通常在侧面)使气体加速。主气流是径向的。轴流式压缩机——属速度型压缩机,在其中气体由装有叶片的转子加速。主气流是轴向的。混合流式压缩机——也属速度型压缩机。其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。喷射式压缩机——利用高速气体或蒸汽喷射流带走吸入的气体,然后在扩压器上将混合气体的速度转化为压力。永磁变频压缩机——由于变频化的螺杆空压机利用了变频器的无级调速特点,通过控制器或变频器内部的PID调节器,能平缓启动;对用气量波动比较大的场合,又能快速调节响应。空气压缩系统基础知识6组成结构1::油循环系统在启动前,首先启动油泵控制系统,油泵控制系统启动后保证空压机各润滑部件润滑良好,同时油泵控制系统可通过内置的温控阀来调节内部油压和油温,以满足系统需要。2:气路循环系统压缩机工作时,空气经过自洁式空气过滤器被吸入,通过PLC自动清洗过滤器,空气在经过进口导叶自动调节后进入一级压缩,经一级压缩后的气体温度较高,然后进入中间冷却器进行冷却(水走管内,气走管外,中冷器的水流量要求为110m/h)之后进入二级压缩系统,为避免系统中的气体倒入压缩腔内(避免带压起动)在压缩机的排气管道安装有一只悬挂全启式止回阀,压缩机排出的气体推开止回阀进入排气消声器,然后进入一级后冷器,二级后冷器,再进入排气主管道。空气压缩系统基础知识73:水路循环系统冷却水通过管道进入空压机中间冷却器对一级压缩排出的气体进行冷却降温,再进入后冷器对排气进行冷却,另一路冷却水进水管道经过主电机上部的两组换热器冷却电机绕组,还有一路对油冷却器进行冷却。4:配电系统空压机为2000kW高压电机(10kV)采用全压启动,控制柜为户内交流、金属铠装抽出式开关设备,开关设备由固定的柜体和可抽出部件即手车两大部分组成,实现控制、保护、监测的目的,具有“五防”功能。5:屏保护系统中央信号装置分为事故信号和预告信号两种。事故信号的主要任务是在断路器事故跳闸时,能及时地发出音响信号,并使相应的断路器灯光位置信号闪光。预告信号的主要任务是在运行设备发生异常现象时,瞬时或延时发出音响信号,并使光字牌显示出异常现象的内容。空气压缩系统基础知识86:直流电源系统PZ32系列全自动免维护铅酸蓄电池直流电源成套设备,由充电装置屏,直流馈电屏和蓄电池组成,具有自动稳流,自动稳压,自动调压等功能,为中央信号屏和高压控制系统提供电源。7:DTC控制系统DTC控制屏是空压机的“大脑”,各类现场传感器的数值,最终汇总至DTC控制屏,在DTC控制屏上显示各类运行参数,并监视空压机各部分的运行状态,当某些参数超出允许范围时,DTC会发出相应的报警或自动使空压机停机。空气压缩系统基础知识9为什么要用空气来做压缩介质?因为空气是可压缩、清晰透明的,并且输送方便(不凝结)、无害性、安全、取之不尽。惰性气体是一种对环境不起化学作用的气体,标准压缩机能一样压缩惰性气体。干氮和二氧化碳均为惰性气体。空气的性质:干空气成分:氮气(N2)氧气(O2)二氧化碳(CO2)78.08%20.93%0.03%密度:在0℃、760mmHg柱时,R0=1.293kg/m3“级”和“段”在容积式压缩机中,每经过一次工作腔压缩后,气体便进入冷却器中进行一次冷却,这成为一“级”。而在动力式压缩机中,往往经过两次或两次以上叶轮压缩后,才进入冷却器进行冷却,把每进行一次冷却的数个压缩“级”合称为一个“段”。在日本把容积式压缩机的“级”称为“段”,中国个别地区、个别文献受此影响,也把“级”称为“段”。空气压缩系统基础知识10压力压强压缩机行业中所指的压力指的是压强(P)面积上作用1N的力为1Pa,即1Pa=1N/㎡,Pa为压力基本单位,当压力数值大时可用kPa(1kPa=1000Pa)与MPa(1MPa=1000000Pa)。1.标准大气压(atm)2.表压与绝压①、用压力表测得的压力为表压力,它是容器内的压力与当地的大气压之差,是以大气压力为零点测得的压力,用P(G)表示。②、以绝对真空为零点的压力我们称为绝对压力,是容器内的压力与当地大气压之和,用P(A)表示。表压与绝压的关系:表压+大气压=绝压通常在压缩机铭牌上给出的排气压力为表压力。空气压缩系统基础知识113.工作压力吸、排气压力,是指空压机吸、排气的压力压缩机首级汽缸工作腔进气法兰和末级汽缸工作腔排气法兰接管处测得的气体压力称为压缩机的吸、排气压力。在某些场合,压缩机的排气压力也称“背压”螺杆空压机吸、排气压力指的是整个空压机的吸、排气压力,一般说空压机的工作压力指的是排气压力。Ⅵ空压机常用的压力单位换算1MPa(兆帕)=1000kPa(千帕)=1000000Pa(帕斯卡)1bar(巴)=0.1MPa1atm(标准大气压)=0.1013MPa=1.013bar=760mmHg=10.33mH2O1kgf/cm2(工程公斤力)=0.981bar=0.0981Mpa1psi(Lb/in2)=0.07031kgf/cm2=0.06893bar=6.893kpa1MPa=145psiPsi(lb/in2)磅/平方英寸,常用在欧美等英语区国家的产品参数上通常在空压机行业说的“公斤”是指“bar”空气压缩系统基础知识12压缩方法Ⅰ等温压缩:气体被压缩时温度始终保持恒定的压缩方法。Ⅱ绝热压缩:既不加热也不从外部取走热量的绝热状态下的压缩方法。Ⅲ多边曲线压缩(实际使用的压缩方法):它是把产生的一部分热放散、与外部有热交换的、与等温压缩及绝热压缩不同的压缩方法。压缩比例(压力比、压比)Ⅰ内压缩比(即内压力比)气体经内压缩后的终了压力(绝压)与起始压力(绝压)的比值。Ⅱ外压缩比(即外压力比)压缩机的出口排气压力(绝压)与进口吸气压力(绝压)的比值。对于螺杆空压机来说,内压缩比指的是螺杆主机吸、排气口的压力比(绝压),外压缩比指的是空压机吸、排气口的压力比(绝压)。一般说到空压机的压缩比指的是外压缩比,吸气压力就是指当地大气压,排气压力是指空压机的额定工作压力,比如优耐特斯空压机UD110-8,其排气压力为8bar,则压缩比为9。对于多级压缩机来说,压力比也称总压力比,是指末级排气管接管处测得的排气压力与首级进气接管处测得的吸气压力之比。相应各级名义吸、排气压力之比称为级的压力比。空气压缩系统基础知识13容积流量容积流量在中国又被称为排气量或铭牌流量。通俗的讲在所要求的排气压力下,空压机单位时间内排出的气体容积,折算到进气状态,也即第一级进气接管处的吸气压力与吸气温度和湿度时的容积值。也就是吸气的容积.按国家标准,空压机的实际排气量为标称流量的±5%时均为合格。如果转速没有变化,压力变化理论上不影响排气量,具体说,影响容积流量,不影响质量流量。因为我们一般所说的排气量是指进气流量,所以是没有变化的。气体含油量Ⅰ、单位体积的压缩空气中所含的油(包括油滴、悬浮粒子、油蒸气)的质量,换算到绝对压力0.1MPa、温度20℃和相对湿度65%大气条件下的值。单位:mg/m3(指绝对值)Ⅱ、PPM一种表示微量物质在混合物中的含量的符号,指每一百万份中的份数或百万分率(分重量比PPMw和体积比PPMv)。(指比值)通常我们所说的PPM为重量比。(1kg的百万分之一为毫克)1PPMw=1.2mg/m3(PA=0.1MPa、t=20℃、φ=65%)一般喷油螺杆空压机的排气含油量为5PPM以下,但离心机和无油机排气气体是无油的,考虑到空气中本来含有的油颗粒,达到100%是绝不可能的。空气压缩系统基础知识14温度衡量Ⅰ、温度温度是指衡量某一物质在某一时间能量水平的方法。(或更简单的说,某一事物有多少热或多少冷)。温度范围是根据水的冰点和沸点。在摄氏温度计上,水的冰点为零度,沸点为100度。在华氏温度计上,水的冰点为32度,沸点为212度。海拔高度按海平面垂直向上衡量,海拔只不过是指海平面以上的高度。海拔在压缩机工程方面是个重要因素,因为海拔高度越高,空气变得越稀薄,绝对压力变得越低。既然高海拔上的空气比较稀薄,那么电动机的冷却效果就比较差,这使得标准电动机只能局限在一定的海拔高度内运行。状态参数压缩机运行所在的进、排气压力和进气温度状态参数称为压缩机的“工况”,压缩机铭牌上所标的参数工况称为“额定工况”,偏离“额定工况”运行则称为“变工况”空气压缩系统基础知识15防护等级是表示电气设备防尘,防异物,防水等密闭程度的值,用IPxx表示(xx为两个阿拉伯数字):每个数字所表示的含义不同0无专门的防护1防护大于50mm的固体、防滴2防护大于12mm的固体、150防滴3防护大于2.5mm的固体、600防淋水4防护大于1mm的固体、防溅5防尘、防喷水6尘密、防海浪或防强力喷水7/浸入8/潜水防爆等级在可能出现爆炸性气体、蒸汽、液体、可燃性粉尘等引起火灾或爆炸危险的场所时,必须对执行器提出防爆要求,根据不同应用区域选择防爆形式和类别。防爆等级可以通过防爆标志EX及防爆内容来表示。防爆标志内容包括:防爆型式+设备类别+(气体组别)+温度组别。空气压缩系统基础知识16电气术语功率、电流、电压、相、频率、变频即改变频率,在空压机应用中,通过改变电源的频率以改变电机的转速,从而达到调节流量的目的。由于通过变频调节流量可以精确到0.1bar,大大减少了无用功从而达到了节能的目的。直联直接联结,在空压机行业是指用联轴器联结加载/卸载空压机的工作状态,一般是指空压机有完整的吸、排气过程为加载状态,反之为卸载状态风冷/水冷是指冷却方式噪音;单位:dB(A)(分贝)电机方面的知识1、中小型异步电机型号的表示方法:2、电机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